如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为，左端用导线相连。质量为，电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒与导轨左端的距离，金属棒与导轨间的动

题型：不详难度：来源：

如图甲所示，固定在绝缘水平地面上的平行金属导轨间距为，左端用导线相连。质量为，电阻为的金属棒垂直导轨静止在导轨平面上，金属棒与导轨左端的距离，金属棒与导轨间的动摩擦因数均为，导与线导轨的电阻均不计。现将整个装置置于垂直于轨道平面竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。设金属棒与导轨间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，忽略金属棒与导轨上电流之间的相互作用，。求：

（1）金属棒未出现滑动之前，通过金属棒中电流的大小和方向；
（2）从时刻开始到金属棒刚要发生滑动的过程中，金属棒产生的热量。

答案

（1）2 A，b到a；（2）0.9 J

解析

试题分析：（1）由图象可知磁场变化率为：    ①
由法拉第电磁感应定律知：

解得：E="2" V
通过金属棒ab的电流为
解得：I="2" A，方向b指向a。
（2）金属棒刚要发生滑动时，由平衡条件可知
         ⑥
由图像可知
         ⑦
由焦耳定律可知，金属棒产生热量        ⑧
解得
评分标准：①②③④⑤⑥⑦式各1分，⑧式2分；每个结果1分，电流方向1分。